JPH11178041A - 位置検出システム及び位置検出方法 - Google Patents

位置検出システム及び位置検出方法

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JPH11178041A
JPH11178041A JP9337476A JP33747697A JPH11178041A JP H11178041 A JPH11178041 A JP H11178041A JP 9337476 A JP9337476 A JP 9337476A JP 33747697 A JP33747697 A JP 33747697A JP H11178041 A JPH11178041 A JP H11178041A
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敬祐 諏訪
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、移動通信システムを利用して、人
物や移動体の位置の検出が可能な位置検出システム及び
位置検出方法を提供するものであり、多様な位置検出サ
ービスの提供と位置検出精度の改善を目的とする。 【解決手段】 無線基地局201と、無線基地局201
との間で無線通信が可能な移動局101と、互いに離れ
た位置に配置され、それぞれが無線信号を発信する複数
の無線標識501〜504と、移動局101と接続さ
れ、無線標識501〜504からの電波の受信レベルを
検出する標識信号検出手段600と、前記複数の無線標
識501〜504のそれぞれの設置位置と、標識信号検
出手段600が検出した前記複数の無線標識501〜5
04のそれぞれの受信レベルに基づいて、移動局101
の位置を検出する位置検出手段102と、位置検出手段
102が検出した位置の情報を表示する位置表示手段と
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、屋内、屋外などを
サービスエリアとする移動通信システムを利用して、移
動体や人間などの位置を検出する位置検出システム及び
位置検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、建物の屋内において、人物の位
置を監視するために、従来より、次に説明するような装
置が用いられている。すなわち、屋内の各部屋に、それ
ぞれ、無線受信機が設置される。また、建物の内部を移
動する人間が所持するカードのそれぞれに、電波発信機
が搭載される。
【0003】カードを所持する人物が、部屋の内部に存
在する場合には、カードから発信される電波を、部屋に
設置された無線受信機が検出する。各部屋の無線受信機
は、パーソナルコンピュータなどの監視制御装置に、有
線で接続される。従って、監視制御装置は、何れの部屋
の無線受信機がカードからの電波を検出したかを識別で
きる。カードからの電波に含まれる識別符号によって、
人物が特定される。つまり、監視対象の人物が、どの部
屋に存在するかを、常時監視できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の位置検出システ
ムでは、カードからの電波を受信する無線受信機を全て
の部屋に設置しなければならない。しかも、多数の無線
受信機を監視制御装置に接続するために、多数の配線を
屋内に設置する必要があるので、位置検出システムの設
置作業がたいへんである。
【0005】また、従来の位置検出システムでは、検出
対象の人物が、特定の部屋の中にいることは検出できて
も、部屋の中のどの位置にいるのかを識別できない。更
に、検出対象の人物が、それ自身の位置を知ることはで
きない。
【0006】本発明は、屋内や屋外に設置される移動通
信システムを利用して、人物や移動体の位置の検出が可
能な位置検出システム及び位置検出方法を提供するもの
であり、多様な位置検出サービスの提供と位置検出精度
の改善を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の位置検出シス
テムは、所定の電気通信網と接続された無線基地局と、
前記無線基地局との間で無線通信が可能な移動局と、互
いに離れた位置に配置され、それぞれが所定の無線信号
を発信する複数の無線標識と、前記移動局と接続され、
前記複数の無線標識からの電波のそれぞれの受信レベル
を検出する標識信号検出手段と、前記複数の無線標識の
それぞれの設置位置と、前記標識信号検出手段が検出し
た前記複数の無線標識のそれぞれの受信レベルに基づい
て、前記移動局の位置を検出する位置検出手段と、前記
位置検出手段が検出した位置の情報を表示する位置表示
手段とを設けたことを特徴とする。
【0008】前記位置検出手段は、標識信号検出手段が
検出した前記複数の無線標識のそれぞれの受信レベル
と、各無線標識の設置位置に基づいて、前記移動局の位
置を検出する。従って、移動局は、それ自身の位置を知
ることができる。また、本発明では、設置する無線標識
の数に応じて位置検出精度が変わるので、要求される検
出精度に応じて柔軟に位置検出システムを構築すること
ができる。
【0009】請求項2は、請求項1記載の位置検出シス
テムにおいて、前記電気通信網に接続され、情報の書き
込みと読み出しが可能なデータベース手段と、前記位置
検出手段が検出した位置の情報を、前記移動局及び前記
無線基地局を介して、前記データベース手段に登録する
位置記憶制御手段と、前記電気通信網に接続され、前記
データベース手段に保持された位置情報を読み出して、
前記移動局の位置を表示する位置監視表示手段とを更に
設けたことを特徴とする。
【0010】前記位置検出手段が検出した位置の情報
は、前記移動局及び前記無線基地局を介して、前記デー
タベース手段に登録される。従って、電気通信網に接続
された位置監視表示手段を利用して、任意の位置で、前
記移動局の位置を監視できる。請求項3は、請求項2記
載の位置検出システムにおいて、前記電気通信網に前記
無線基地局が複数接続され、前記複数の無線基地局が検
出する前記移動局からの電波の受信レベルに応じて、前
記複数の無線基地局のうちの1つを前記移動局との通信
に割り当てる回線制御手段と、前記回線制御手段により
前記移動局との通信に割り当てられた無線基地局の存在
位置を示す情報もしくは識別符号を前記データベース手
段に登録する基地局記憶制御手段とを更に設けたことを
特徴とする。
【0011】移動局の近傍の無線基地局が特定されるの
で、その無線基地局の位置から、広い範囲のどの領域に
移動局が存在するかを識別できる。従って、特定の建物
内部などの比較的狭い範囲内の位置だけでなく、屋外や
複数の建物にまたがる広い領域についても、移動局の位
置を精密に検出できる。請求項4は、請求項1記載の位
置検出システムにおいて、前記位置検出手段が前記電気
通信網に接続され、前記複数の無線標識のそれぞれの設
置位置と、前記標識信号検出手段が検出した前記複数の
無線標識の各々の受信レベル及び識別符号の情報を、前
記移動局及び前記無線基地局を介して前記位置検出手段
に送信することを特徴とする。
【0012】位置検出手段が電気通信網に接続されるの
で、移動局に位置検出手段を設置する必要がない。従っ
て、移動局の小型化及び低コスト化が可能である。請求
項5は、請求項1記載の位置検出システムにおいて、前
記移動局の位置表示に利用される地図の情報を保持する
地図情報保持手段を更に設けたことを特徴とする。従っ
て、移動局の位置とともに、その近傍の地図を表示する
ことができる。
【0013】請求項6は、請求項1記載の位置検出シス
テムにおいて、制御の種別に応じて予め複数に区分され
た階層毎に、互いに分離された制御手段を用いることを
特徴とする。たとえば、第1の階層では、受信レベル測
定や識別符号検出(情報取得)を実施し、第2の階層で
は、位置検出,情報転送,位置表示(情報転送/処理)
を実施し、第3の階層では、位置検出情報管理を実施す
る。
【0014】請求項7は、請求項1記載の位置検出シス
テムにおいて、1つの無線基地局の通信可能エリアの中
に、前記無線標識を3つ以上配置したことを特徴とす
る。3つ以上の無線標識を用いると、移動局の比較的正
確な位置を推定できる。請求項8の位置検出方法は、移
動局と通信可能な無線基地局の通信可能ゾーン内で、そ
れぞれが所定の無線信号を発信する少なくとも3つの無
線標識を互いに離れた位置に配置し、前記移動局の近傍
に配置される標識信号検出装置を用いて前記無線標識か
らの電波のそれぞれの受信レベルを検出し、前記複数の
無線標識のうち検出された受信レベルが最大の第1の無
線標識と、前記複数の無線標識のうち検出された受信レ
ベルが2番目に大きい第2の無線標識と、前記複数の無
線標識のうち検出された受信レベルが3番目に大きい第
3の無線標識をそれぞれ識別し、前記第1の無線標識の
存在位置に対応する第1の位置と、前記第2の無線標識
の存在位置に対応する第2の位置と、前記第3の無線標
識の存在位置に対応する第3の位置を識別し、前記第1
の無線標識からの電波が所定の条件で受信される範囲を
示す第1の領域を識別し、前記第1の位置と第2の位置
とを結ぶ第1の線分と直交し、かつ前記第1の線分を2
等分する第2の線分を求め、前記第1の領域を前記第2
の線分を境界として分割して得られる限定領域の一方を
第2の領域として識別し、前記第2の位置と第3の位置
とを結ぶ第3の線分と直交し、かつ前記第3の線分を2
等分する第4の線分を求め、前記第2の領域を前記第4
の線分を境界として分割して得られる限定領域の一方を
第3の領域として識別し、前記第3の領域に基づいて、
前記移動局の位置を検出することを特徴とする。
【0015】この方法では、移動局の存在する領域を、
比較的簡単な処理によって、徐々に特定することができ
る。利用する無線標識の数を増やすに従って、位置検出
精度は向上する。
【0016】請求項9の位置検出方法は、それぞれが所
定の無線信号を発信する4つの無線標識を利用し、前記
無線標識の3つを、移動局と通信可能な無線基地局の通
信可能ゾーン内の互いに離れた位置に配置し、もう1つ
の無線標識を前記3つの無線標識のそれぞれの設置位置
を3つの頂点とする3角形の重心位置に配置し、前記移
動局の近傍に配置される標識信号検出装置を用いて前記
4つの無線標識からの電波のそれぞれの受信レベルを検
出し、前記3角形の頂点に配置された3つの無線標識の
うち、検出された受信レベルが最大の第1の無線標識を
識別し、前記4つの無線標識のうち、前記3角形の重心
位置に配置された第2の無線標識を識別し、前記第1の
無線標識からの電波が所定の条件で受信される範囲を示
す第1の領域を識別し、前記第2の無線標識からの電波
が所定の条件で受信される範囲を示す第2の領域を識別
し、前記第1の領域と第2の領域の重なる部分を第3の
領域として識別し、前記第3の領域を分割して得られる
2つの領域を、第4の領域及び第5の領域として識別
し、前記第1の無線標識からの電波の受信レベルと、前
記第2の無線標識からの電波の受信レベルとの大小関係
に応じて、前記第4の領域及び第5の領域の何れか一方
を選択し、選択された第4の領域又は第5の領域に基づ
いて、前記移動局の位置を検出することを特徴とする。
【0017】この方法では、移動局の存在する領域を、
比較的簡単な処理によって、徐々に特定することができ
る。また、高い精度で位置検出できる。請求項10は、
請求項9記載の位置検出方法において、前記第3の領域
を前記第4の領域及び第5の領域に分割するときには、
前記第1の領域の輪郭線と第2の領域の輪郭線との2つ
の交点を通る線分を境界として、前記第3の領域を2分
割することを特徴とする。
【0018】請求項11は、請求項8又は請求項9記載
の位置検出方法において、前記無線標識からの無線信号
の発信を間欠的に実施し、前記無線信号に前記無線標識
の識別符号を含めることを特徴とする。
【0019】複数の無線標識について、同一の無線周波
数を利用できる。従って標識信号検出装置の構成を簡略
化できる。複数の無線標識は、識別符号によって、互い
に区別される。また、間欠的な送受信を行うので、送信
機及び受信機の省電力化に非常に有効である。請求項1
2は、請求項8又は請求項9記載の位置検出方法におい
て、前記無線標識のそれぞれが、互いに離れた位置に配
置された複数の送信アンテナを交互に利用して無線信号
を送信し、前記標識信号検出装置が、互いに離れた位置
に配置された複数の受信アンテナを交互に利用して、前
記無線標識からの電波を検出することを特徴とする。
【0020】送信アンテナと受信アンテナの双方につい
て、空間ダイバーシチを実施するので、検出される受信
レベルの信頼性が高まる。すなわち、フェージングによ
る測定誤差が低減される。複数のアンテナは時分割で利
用される。請求項13は、請求項8又は請求項9記載の
位置検出方法において、複数の無線標識からの電波の受
信レベルの大小関係を識別する際に、同一の無線標識に
ついて互いに異なる時点で検出された複数の受信レベル
の値を重み付けし平均化して得られる値を識別すること
を特徴とする。
【0021】例えば、一定の時間周期で受信レベルをサ
ンプリングし、最後にサンプリングされた最新の受信レ
ベルの値と、所定時刻前にサンプリングされた受信レベ
ルの値とを、所定の条件で重み付け処理して、最終的な
受信レベルを求める。これにより、受信レベルの信頼性
が高まる。すなわち、システムにおける受信レベル測定
誤差を極めて小さくすることが可能である。
【0022】請求項14は、請求項8又は請求項9記載
の位置検出方法において、複数の無線標識からの電波の
受信レベルの大小関係を識別する際に、互いに異なる時
点で検出された受信レベルの比較を複数回実施して、複
数種類の比較結果が得られた場合には、同一の比較結果
が得られた回数が最大の比較結果を最終的に採用するこ
とを特徴とする。
【0023】例えば、位置検出送信機からの電波を多数
回受信し、受信する度に受信レベルの大小関係を判定
し、判定結果が受信回数の半数以上となる判定結果を採
用して、位置検出を行なう。すなわち、システムにおけ
る受信レベル判定誤差を極めて小さくすることが可能で
ある。請求項15は、請求項8記載の位置検出方法にお
いて、複数の無線標識からの電波の受信レベルの大小関
係を識別する前に、前記複数の無線標識の各々の位置を
頂点位置とする多角形の重心位置で、各無線標識からの
電波の受信レベルが等しくなるように、レベル補正を実
施することを特徴とする。
【0024】位置検出を実施する前に、レベル補正を実
施することにより、位置検出の信頼性が高まる。
【0025】
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)本発明を実
施する位置検出システムの構成と動作を、図1〜図21
に示す。この形態は、請求項1〜請求項8、ならびに請
求項11〜請求項15に対応する。
【0026】図1は、位置検出システムの主要部の基本
構成を示すブロック図である。図2は、図1のシステム
の制御上の階層区分を示すブロック図である。図3は、
使用する位置検出用送信機の数が3の場合のそれらの配
置と無線ゾーンの位置関係を示す平面図である。図4
は、使用する位置検出用送信機の数が4の場合のそれら
の配置と無線ゾーンの位置関係を示す平面図である。図
5は、位置検出用送信機501の構成を示すブロック図
である。図6は、位置検出用受信機600の構成を示す
ブロック図である。
【0027】図7は、ノートパソコン102の機能上の
構成を示すブロック図である。図8は、クライアント3
10の機能上の構成を示すブロック図である。図9は、
移動局101の構成を示すブロック図である。図10
は、基地局201の構成を示すブロック図である。図1
1は、移動局の基地局への割り当てのための制御を示す
ブロック図である。図12は、位置検出用送信機の送信
タイミングの例を示すタイムチャートである。図13
は、位置検出用送信機の送信タイミングの例を示すタイ
ムチャートである。図14は、位置検出用受信機の受信
レベル検出タイミングを示すタイムチャートである。
【0028】図15は、位置検出用送信機からの信号を
レベル補正するための処理の内容を示すフローチャート
である。図16は、レベル補正前と補正後の受信レベル
の変化を示すグラフである。図17は、第1の実施の形
態の位置検出処理を示すフローチャートである。図18
は、3つの位置検出用送信機の位置と処理対象の位置及
び領域を示す平面図である。図19は、3つの位置検出
用送信機の位置と処理対象の位置及び領域を示す平面図
である。
【0029】図20は、3つの位置検出用送信機の位置
と処理対象の位置及び領域を示す平面図である。図21
は、4つの位置検出用送信機の位置と処理対象の位置及
び領域を示す平面図である。この形態では、請求項1の
無線基地局,移動局,無線標識手段,標識信号検出手
段,位置検出手段及び位置表示手段は、それぞれ、基地
局201,移動局101,位置検出用送信機501〜5
04,位置検出用受信機600,位置検出部151及び
表示部153として具体化されている。
【0030】また、請求項2のデータベース手段,位置
記憶制御手段及び位置監視表示手段は、それぞれ、デー
タベース320,データベース制御部352及び表示部
354として具体化されている。また、請求項3の回線
制御手段及び基地局記憶制御手段は、それぞれ、回線制
御局300及びデータベース制御部352として具体化
されている。
【0031】また、請求項5の地図情報保持手段は、デ
ータベース320として具体化され、請求項6の制御手
段は、第1制御系10,第2制御系20及び第3制御系
30として具体化されている。また、請求項8の第1の
位置,第2の位置,第3の位置,第1の領域,第2の領
域及び第3の領域は、それぞれ、座標A(xa,ya),
座標B(xb,yb),座標C(xc,yc),領域R1,
領域R2及び領域R3として具体化されている。
【0032】図1は、屋内の1つの部屋について位置を
検出するためのシステムの構成を示している。図1を参
照すると、所定の無線信号を発信する送信専用の位置検
出用送信機501,502,503及び504が設けて
ある。位置検出用送信機501〜504は、室内の天
井、壁等に設置される。無線ゾーン511,512,5
13及び514は、それぞれ、位置検出用送信機50
1,502,503及び504によって形成される。
【0033】室内の天井には、通信に用いられる基地局
201が設置されている。基地局201は無線ゾーン2
02を形成する。位置検出用送信機の無線ゾーン51
1,512,513及び514は、全て、基地局201
の無線ゾーン202に含まれている。この例では、基地
局201と通信可能な移動局101が、室内に配置され
ている。また、室内に配置されたノートパソコン102
には、移動局101及び位置検出用受信機600が接続
されている。
【0034】位置検出用受信機600は、受信専用機で
あり、位置検出用送信機501〜504から発信される
電波を受信する。位置検出用送信機501〜504から
発信される信号には、各位置検出用送信機に予め割り当
てられた識別符号と設置地点のx‐y座標の位置情報が
含まれている。また、位置検出用受信機600は、位置
検出用送信機501〜504から発信される電波を受信
して、それぞれの電波の受信レベルを測定する。そし
て、各位置検出用送信機について、識別符号,受信レベ
ル及び設置地点の位置情報が、位置検出用受信機600
からノートパソコン102に出力される。
【0035】ノートパソコン102は、位置検出用受信
機600から入力される各位置検出用送信機の識別符
号,受信レベル及び設置地点の位置情報を、移動局10
1を介して、基地局201に電波で送信する。基地局2
01は、回線制御局300と接続されている。図1に
は、1つの基地局201のみを示してあるが、実際には
多数の基地局が、回線制御局300に接続されている。
回線制御局300は、図11に示すような制御を行う。
すなわち、移動局101がどの基地局と通信を行なって
いるかを識別し、更に、各基地局で検出される移動局1
01からの電波の受信レベルを比較して、最も受信レベ
ルの高い基地局に、移動局101の位置登録を行なう。
【0036】回線制御局300は、クライアントコンピ
ュータ310を介して、データベース320及び電気通
信網400と接続されている。ノートパソコン102
は、位置検出用受信機600から入力される各位置検出
用送信機の識別符号,受信レベル及び設置地点の位置情
報に基づいて、移動局101の現在位置を演算し、地図
とともに移動局101の位置を表示する。
【0037】ノートパソコン102が検出した移動局1
01の位置情報は、移動局101,基地局201及び回
線制御局300を介して、クライアントコンピュータ3
10に転送される。クライアントコンピュータ310
は、転送された移動局101の位置情報を、基地局20
1の位置情報とともに、データベース320上に登録す
る。
【0038】移動局101の位置に関する演算処理をノ
ートパソコン102が行わない場合には、その演算処理
を、クライアントコンピュータ310が実行する。すな
わち、クライアントコンピュータ310は、ノートパソ
コン102から転送される各位置検出用送信機の識別符
号,受信レベル及び設置地点の位置情報に基づいて、移
動局101の現在位置を演算する。
【0039】また、クライアントコンピュータ310が
移動局101の位置を演算する場合には、クライアント
コンピュータ310が検出した移動局101の位置情報
が、回線制御局300及び基地局201を介して、移動
局101に転送される。検出した移動局101の位置の
情報は、データベース320に登録される。また、クラ
イアントコンピュータ310上には、地図と移動局10
1の位置が表示される。データベース320に登録され
た位置検出結果は、必要に応じて、クライアントコンピ
ュータ310がデータベース320にアクセスすること
により、読み出して、表示することが可能である。
【0040】この例では、位置検出システムの制御系
が、図2に示すように、階層別に区分されている。図2
を参照すると、レイヤ1の第1制御系10は、情報を取
得するための階層であり、位置検出用送信機に対する受
信レベルの測定,識別符号の検出及び送信機位置情報の
取得を実施する。レイヤ2の第2制御系20は、情報転
送及び処理のための階層であり、移動局の位置検出,検
出情報の転送及び位置情報の表示を実施する。レイヤ3
の第3制御系30は、情報の蓄積及び管理をするための
階層であり、位置検出情報の管理と移動局位置の追跡を
実施する。
【0041】すなわち、位置検出用受信機600で位置
検出用送信機501〜504からの識別符号、設置位置
のx‐y座標を受信するとともに、受信レベルを測定
し、ノートパソコン102で位置検出を行う。位置検出
結果の情報は、移動局101から基地局201を経てク
ライアントコンピュータ310に転送される。更に、位
置のデータをデータベース320に蓄積し、位置検出情
報の管理を行なう。データベース320の位置検出情報
の更新を行なうことにより、移動局101の位置追跡を
行なう。
【0042】図3に、3つの位置検出用送信機510
A,510B及び510Cを用いて位置検出をする場合
の、無線ゾーンZA,ZB及びZCの配置を示す。3つ
の位置検出用送信機510A,510B及び510Cの
配置点を互いに結ぶことにより、三角形が形成される。
部屋の平面形状が正方形である場合には、正方形の1辺
の二等分線上に1局を配置し、他の2局を、正三角形が
形成される位置に配置する。
【0043】また、部屋の形状が長方形である場合に
は、長方形の1辺の二等分線上に1局を配置し、他の2
局を、二等辺三角形が形成される位置に配置する。位置
検出用送信機510A,510B及び510Cにより、
無線ゾーンZA,ZB及びZCが形成され、これらの無
線ゾーンにより室内全体が覆われる。一般に、位置検出
用送信機を3局用いて、正三角形の無線ゾーンを規則的
に配置すると、一定面積を隙間なく覆うことができる。
図3のように部屋が長方形の場合、正三角形の配置で位
置検出を行っても良い。
【0044】図4に、4つの位置検出用送信機510
A,510B,510C及び510Dを用いて位置検出
をする場合の、無線ゾーンZA,ZB,ZC及びZDの
配置を示す。4つの位置検出用送信機510A,510
B,510C及び510Dの配置点を互いに結ぶことに
より、四角形が形成される。部屋の平面形状が正方形で
ある場合には、4つの位置検出用送信機510A,51
0B,510C及び510Dを正方形に配置し、長方形
の場合には、長方形となるように配置する。
【0045】位置検出用送信機510A,510B,5
10C及び510Dにより、無線ゾーンZA,ZB,Z
C及びZDが形成される。これらの無線ゾーンにより、
室内を覆うものとする。位置検出用送信機501の構成
を図5に示す。図5を参照すると、位置検出用送信機5
01は、記憶ユニット521,変調回路524,高周波
回路525,タイミング制御回路526,アンテナ切替
器527,アンテナ528,529及び電源ユニット5
30を備えている。
【0046】記憶ユニット521には、予め定められた
位置検出用送信機501の識別符号データ522と、位
置検出用送信機501の設置位置のx‐y座標を示す位
置座標データ523が記憶してある。記憶ユニット52
1から読み出される識別符号データ522及び位置座標
データ523は、変調回路524で変調され、高周波回
路525で高周波信号に変換され、アンテナ切替器52
7を介して、アンテナ528又は529から電波として
発信される。
【0047】アンテナ528,529は、互いに空間的
に一定の距離離して設置してある。2つのアンテナ52
8,529を使うことにより、送信において、アンテナ
の空間ダイバーシチが実現する。同じ情報を、最初はア
ンテナ528から送信し、次にアンテナ529から送信
する。使用するアンテナの切替は、タイミング制御回路
526によって、周期的に実行される。
【0048】なお、位置検出用受信機600において
は、受信レベルの最も高い方の情報を選択する。位置検
出用送信機501の電力は、電源ユニット530から供
給される。電源ユニット530は、商用電源、又は内蔵
された太陽電池から電力を供給する。他の位置検出用送
信機502,503,504の構成は、記憶ユニット5
21の記憶データを除き、位置検出用送信機501と同
一である。
【0049】位置検出用受信機600の構成を、図6に
示す。図6を参照すると、位置検出用受信機600は、
アンテナ621,622,高周波回路623,624,
受信レベル検出回路625,626,復調回路627,
628,制御ユニット629及びインタフェース回路6
30を備えている。位置検出用受信機600は、空間ダ
イバーシチ受信を行なうために、複数のアンテナ62
1,622を有する。位置検出用送信機501からの電
波は、アンテナ621及び622で受信され、高周波回
路623,624で低周波信号に変換され、復調回路6
27,628で復調される。
【0050】従って、位置検出用送信機501から送ら
れる識別符号及び位置情報が、復調回路627,628
から出力され、これらの信号は、制御ユニット629に
印加される。また、高周波回路623,624のもう一
方の出カは、受信レベル検出回路625,626に入力
される。受信レベル検出回路625,626は、各位置
検出用送信機501,502,503からの電波の受信
レベルを測定する。測定した受信レベルは、ディジタル
信号として、制御ユニット629に入力される。
【0051】制御ユニット629はマイクロコンピュー
タを内蔵している。制御ユニット629は、アンテナ6
21で受信された信号と、アンテナ622で受信された
信号のうち、受信レベルの高い方の信号を選択し、選択
された信号に含まれる位置検出用送信機501〜504
の識別符号及び位置情報と、検出した受信レベルの情報
を、インタフェース回路630を介して、ノートパソコ
ン102に出力する。
【0052】上記のように、送信ダイバーシチ、受信ダ
イバーシチの適用により、受信レベル測定誤差は大幅に
低減される(文献:羽深龍二:”2ブランチ選択ダイバ
ーシチを用いた陸上移動通信における平均受信電力の統
計的推定誤差”、信学論(B),67-B,2,pp.218−219
(昭59-02))。ノートパソコン102の構成は、一般
的なコンピュータと同様である。位置検出システムのた
めのノートパソコン102の機能上の構成は、図7に示
す通りである。
【0053】位置検出部151では、位置検出用受信機
600から入力される位置検出用送信機501,50
2,503の識別符号,位置検出用送信機501,50
2,503の設置位置を示すx‐y座標及び受信レベル
情報に基づいて、移動局101の位置を検出する。ま
た、位置検出部151は、位置検出用受信機600から
入力される位置検出用送信機501〜504の識別符
号,位置検出用送信機501〜504の設置位置を示す
x‐y座標及び受信レベル情報を、移動局101,基地
局201及び回線制御局300を介してクライアントコ
ンピュータ310に転送する。位置検出部151が検出
した移動局101の位置情報も、クライアントコンピュ
ータ310に転送される。
【0054】地図データ記憶部152には、地図情報が
保持されている。表示部153には、地図データ記憶部
152に保持された地図情報と位置検出部151が検出
した移動局101の位置に基づいて地図が表示され、移
動局101の位置が地図上に表示される。クライアント
コンピュータ310の構成は、一般的なコンピュータと
同様である。位置検出システムのためのクライアントコ
ンピュータ310の機能上の構成は、図8に示す通りで
ある。
【0055】図8において、位置検出部351は、位置
検出用受信機600から出力される位置検出用送信機5
01〜504の識別符号,位置検出用送信機501〜5
04の設置位置を示すx‐y座標及び受信レベル情報に
基づいて、移動局101の位置を検出する。移動局10
1の位置を検出するための機能を、移動局101自身が
有する場合には、移動局101の位置情報も位置検出部
351に入力されるので、その場合には、位置検出部3
51は位置検出を省略し、入力された位置情報を、その
まま出力する。
【0056】データベース制御部352は、位置検出部
351が検出した移動局101の位置情報をデータベー
ス320に登録する。また、データベース制御部352
は、必要に応じて、データベース320に登録された情
報を読み出す。表示部354は、位置検出部351から
出力される移動局101の位置情報に基づいて、その位
置の近傍の地図データを地図データ記憶部353から読
み出し、地図を表示する。また、検出された移動局10
1の位置も表示する。更に、必要に応じて、データベー
ス320に登録された過去の位置データを、データベー
ス制御部352を介して読み出し、表示する。
【0057】図9に示すように、移動局101は、アン
テナ111,高周波回路112,変復調回路113,通
信情報処理回路114,コーデック115,スピーカ1
16,マイク117,制御ユニット118,記憶回路1
19及びインタフェース回路120を備えている。イン
タフェース回路120には、ノートパソコン102が接
続される。
【0058】例えば、基地局201から送信された信号
は、アンテナ111で受信され、高周波回路112で低
周波信号に変換され、変復調回路113で復調され、通
信情報処理回路114で復号される。移動局101の受
信信号のうち、通信チャネルに含まれる音声情報はコー
デック115によりD/A変換されて、アナログ信号と
してスピーカ116から出力される。また、移動局10
1の受信信号のうち、制御チャネルに含まれる各種デー
タは、通信情報処理回路114から制御ユニット118
に入力される。
【0059】制御ユニット118は、マイクロコンピュ
ータを内蔵した装置であり、様々な制御を実施する。制
御ユニット118に入力されたデータは、記憶回路11
9に記憶され、必要に応じて読み出される。マイク11
7から入力される音声信号は、コーデック115でA/
D変換され、ディジタル信号として通信情報処理回路1
14に印加される。このディジタル信号は、通信チャネ
ルの信号として符号化されて、通信情報処理回路114
から出力される。通信情報処理回路114が出力する信
号は、変復調回路113で変調され、高周波回路112
で高周波信号に変換され、アンテナ111から電波とし
て送信される。送信する信号の制御チャネルには、制御
ユニット118から出力されるデータ(例えば移動局識
別符号)が含まれる。
【0060】図10に示すように、基地局201には、
アンテナ211,高周波回路212,変復調回路21
3,通信情報処理回路214,コーデック215,受信
レベル検出回路216,制御ユニット217,記憶回路
218が備わっている。例えば移動局101から送信さ
れた信号は、アンテナ211で受信され、高周波回路2
12で低周波信号に変換され、変復調回路213で復調
され、通信情報処理回路214で復号される。
【0061】基地局210の受信信号のうち、通信チャ
ネルに含まれる音声情報はコーデック215によりD/
A変換されて、アナログ信号として図示しないスピーカ
から出力される。また、基地局210の受信信号のう
ち、制御チャネルに含まれる各種データは、通信情報処
理回路214から制御ユニット217に入力される。ま
た、高周波回路212の一方の出力は、受信レベル検出
回路216に入力される。受信レベル検出回路216
は、高周波回路212の出力レベル、即ち受信電波の強
度に比例する受信レベルを、ディジタル信号として制御
ユニット217に出力する。受信レベル検出回路216
が検出する受信レベルは、信号の制御チャネル及び通信
チャネルの何れか一方の成分である。
【0062】制御ユニット217は、マイクロコンピュ
ータを内蔵した装置であり、様々な制御を実施する。制
御ユニット217に入力されたデータは、記憶回路21
8に記憶され、必要に応じて読み出される。受信レベル
検出回路216が受信レベルを測定するときには、それ
と同時に、受信した信号の制御チャネルに含まれる移動
局識別符号が、制御ユニット217によって検出され
る。受信レベルとそれに対応する移動局識別符号は、一
対のデータとして、記憶回路218に記憶される。
【0063】位置検出用送信機(図1の501〜504
に相当)の送信タイミングの例を、図12に示す。この
例では、図12に示すように、各送信機A,B,Cか
ら、一定の時間間隔T毎にバースト信号を間欠的に送信
する。つまり、複数の位置検出用送信機501〜504
からのバースト信号が重ならないように時間差を設けて
送信する。
【0064】但し、複数の位置検出用送信機501〜5
04が出力するバースト信号は互いに同期していないの
で、実際には、複数のバースト信号が重なって干渉する
場合がある。そこで、干渉の有無を識別するために、位
置検出用送信機501〜504は、それぞれが送信する
信号にユニークワードを含める。位置検出用受信機60
0において、ユニークワードが検出できない場合には、
干渉が生じていると見なし、その信号を無視する。
【0065】位置検出用送信機(図1の501〜504
に相当)のバースト信号の構成を、図13に示す。図1
3の(a)は、ノートパソコン102またはクライアン
トコンピュータ310に位置検出用送信機501〜50
4のx‐y座標のデータを保有しない場合であり、位置
検出用送信機識別符号と、位置検出用送信機設置地点x
座標及びy座標の情報を送信する。送信ダイバーシチの
場合は、同一の位置検出用送信機識別符号と、位置検出
用送信機設置地点x座標及びy座標の情報を、アンテナ
1とアンテナ2(図5の528,529に相当)を用い
て送信する。
【0066】ノートパソコン102又はクライアントコ
ンピュータ310が位置検出用送信機のx‐y座標のデ
ータを保有する場合には、図13の(b)のように、位
置検出用送信機識別符号のみを、アンテナ1とアンテナ
2を用いて送信する。受信電波のフェージングによるレ
ベル変化の影響を軽減するために、受信レベルを識別す
る前に、受信レベルを平均化するのが望ましい。位置検
出用送信機から送信される電波の平均受信レベルを求め
る方法を、図14に示す。
【0067】この例では、時間T毎にサンプリングして
得られる複数のバースト信号を、図14の(1),
(2),(3)のいずれかで平均化して、平均受信レベ
ルを求める。図14の(1)は、単純平均の式である。
図14の(2)は、特定の受信レベルと前のタイミング
の受信レベルとの差を用いて重み付けして平均化する式
である。また、図14の(3)は、特定の受信レベルと
前のタイミングの受信レベルとの差の2乗の値で重み付
けして平均化する式である。
【0068】一般に、フェージング下における受信レベ
ル測定では、フェージング周波数が小さいほど、受信レ
ベル測定誤差は大きくなる(文献:羽深龍二:”2ブラ
ンチ選択ダイバーシチを用いた陸上移動通信における平
均受信電力の統計的推定誤差”,信学論(B),67-B,
2,pp.218-219(昭59-02))。従って、上記重み付処理
により、通信端末が静止に近い状態(E(i)-E(i‐1)≒
0)での受信レベルの処理データ数を削減する。移動時
は、フェージング速度が速いので、測定誤差の少ない多
くのデータを平均化することにより、位置検出における
レベル検出精度の向上を図ることができる。
【0069】ところで、複数の位置検出用送信機501
〜504の送信出力が同一であっても、アンテナの指向
特性により、各位置検出用送信機501〜504からの
距離が等しい受信点において検出される受信レベルは、
位置検出用送信機毎に異なる場合がある。そこで、この
例では、位置検出を実施する前に、予め、図15に示す
ような手順で、レベル補正を実施する。この処理におい
ては、図3,図4に示すような複数の位置検出用送信機
の配置状態において、各位置検出用送信機501〜50
4からの距離が等しい点(三角形または四角形の重心)
で、受信レベルが等しくなるようにレベル補正する。
【0070】図15の最初のステップS11では、隣接
する複数の位置検出用送信機501〜504をグループ
化し、そのグループの複数の位置検出用送信機501〜
504からなる多角形の重心位置を求める。ステップS
12では、求めた重心位置において、各位置検出用送信
機501〜504からの電波のそれぞれの受信レベルを
測定する。各々の測定結果を、E01,E02,E03,・・
・,E0nとする。この測定を実施するときには、人間の
手作業で、位置検出用受信機600が求めた重心位置に
配置される。
【0071】ステップS13では、各位置検出用送信機
に対する受信レベルの中で最大の受信レベルEmaxと、
各位置検出用送信機に対する受信レベルE01,E02,E
03,・・・,E0nとの差E1d,E2d,・・・,Endを算出す
る。ステップS14では、測定した受信レベルEc1,E
c2,・・・,Ecnに、受信レベル差E1d,E2d,・・・,E
ndを、それぞれ加算する。
【0072】図15のレベル補正によって補正された受
信レベルと、補正前の受信レベルの例を、図16に示
す。図16に示すように、各位置検出用送信機に対する
受信レベルは、位置検出用送信機間の距離に応じて変動
する。補正前の特性においては、位置検出用送信機1に
対する受信レベルの曲線と、位置検出用送信機2に対す
る受信レベルの曲線とが交差する点は、送信機間距離が
約25mの付近である。従って、位置検出用送信機1と
位置検出用送信機2の中間の17m付近で受信レベルを
検出する場合には、2つの位置検出用送信機から検出位
置までの距離が同一であるのに、受信レベルに差が生じ
る。
【0073】補正後の特性においては、1番目の位置検
出用送信機に対する受信レベルの曲線と、2番目の位置
検出用送信機に対する受信レベルの曲線とが交差する点
は、送信機間距離が約17mの付近である。従って、1
番目の位置検出用送信機と位2番目の置検出用送信機の
中間の17m付近で受信レベルを検出する場合には、2
つの位置検出用送信機について、受信レベルに差が生じ
ない。
【0074】使用する位置検出用送信機の数が3の場合
の位置検出処理の内容を、図17に示す。この処理は、
ノートパソコン102の位置検出部151、ならびにク
ライアントコンピュータ310の位置検出部351で実
行される。最初のステップS21では、図15に示した
レベル補正を行う。次のステップS22では、1番目の
位置検出用送信機について、受信レベルE1の測定と識
別符号の検出を実施する。同様に、ステップS23で
は、2番目の位置検出用送信機について、受信レベルE
2の測定と識別符号の検出を実施する。ステップS24
では、3番目の位置検出用送信機について、受信レベル
E3の測定と識別符号の検出を実施する。
【0075】ステップS22,S23及びS24におい
ては、検出した受信レベルに、図15のステップS13
で得られるレベル差(E1d,E2d,・・・)を加算して、
受信レベルを補正する。次のステップS25では、検出
された受信レベルE1、E2、E3の大小関係を識別す
る。続くステップS26〜S30の処理において、移動
局101が存在する領域を特定する。ステップS31で
は、検出された移動局101の位置を表示する。
【0076】ステップS26〜S30の内容の詳細につ
いて、具体例を参照しながら、以下に説明する。ここで
は、図18に示すように、位置検出用送信機1,位置検
出用送信機2及び位置検出用送信機3が配置された点
を、それぞれ、A,B及びCとする。また、点A,B及
びCの各位置座標を、それぞれ、A(xa,ya),B
(xb,yb)及びC(xc,yc)とする。更に、位置検
出用送信機1,位置検出用送信機2及び位置検出用送信
機3の各々の半径rの無線ゾーンを、それぞれ、円C
1,C2及びC3とする。
【0077】図17のステップS26では、受信レベル
が最も大きい1つの位置検出用送信機の無線ゾーンを領
域R1として選択する。図18の例では、位置検出用送
信機1に対する受信レベルが最も大きいので、円C1で
囲まれた部分を領域R1とする。図18においては、領
域R1がハッチングで示してある。この段階では、領域
R1の中に、移動局101が存在するものとみなしてい
る。
【0078】ステップS27では、受信レベルが最も大
きい位置検出用送信機1の設置地点(A)と、2番目に
受信レベルが大きい位置検出用送信機2の設置地点
(B)を結ぶ線分(AB)の2等分線(線分ABと直交
する線分)と円C1との交点E、Fの各座標を求める。
【0079】ステップS28では、図19に示すよう
に、位置検出用送信機1に対する受信レベルE1と、位
置検出用送信機2に対する受信レベルE2との大小関係
(E1>E2)から、点E,Fを結ぶ直線EFと、円C
1の円弧EFで囲まれる領域(R2)を求める。図19
においては、領域R2がハッチングで示してある。この
段階では、領域R2の中に、移動局101が存在するも
のとみなしている。
【0080】ステップS29では、受信レベルが2番目
に大きい位置検出用送信機2の設置地点(B)と、受信
レベルが3番目に大きい位置検出用送信機3の設置地点
(C)とを結ぶ直線BCの2等分線(線分BCと直交す
る線分)と、円C1との交点Gの座標を求める。更に、
線分BCの2等分線と線分ABとの交点Hの座標を求め
る。
【0081】ステップS30では、図20に示すよう
に、位置検出用送信機2に対する受信レベルE2と、位
置検出用送信機3に対する受信レベルE3との大小関係
(E2>E3)から、線分EH,GHと円C1の円弧E
Gで囲まれる領域(R3)を求める。図20において
は、領域R3がハッチングで示してある。使用する位置
検出用送信機の数が3の場合には、図20に示す領域R
3が移動局101の存在する領域として認識される。こ
の領域R3が、移動局101の位置として表示される。
【0082】図17の処理においては、実際には、受信
レベルの判定をするために、位置検出用送信機からの電
波の受信及び受信レベルの検出を多数回(2N+1
N:自然数)繰り返す。そして、受信レベルを測定する
度に、ステップS25で受信レベル(E1,E2,E
3)の太小関係を判定し、判定結果の数(L)が受信回
数の半数以上(L≧N+1)となる判定結果を最終的に
採用する。これによって、判定誤差を減らすことができ
る。
【0083】位置検出用送信機を4つ使用する場合に
も、図17と同様の処理によって、移動局101が存在
する領域を特定できる。4番目の位置検出用送信機を座
標D(xd,yd)に設置する場合には、前記領域R3
を更に分割して、位置検出範囲を限定することができ
る。すなわち、図17のステップS30で領域R3を求
めた後、図21に示すように、直線CDの2等分線と円
C1との交点K,Lの各座標を求める。4番目の位置検
出用送信機4に対する受信レベルをE4とする。E1>
E2>E3>E4の場合には、直線KL,直線HL,直
線EH及び円C1の円弧EKで囲まれる範囲を、領域R
4とする。
【0084】(第2の実施の形態)この形態の位置検出
処理の内容を図22に示し、処理対象の位置及び領域の
配置例を図23に示す。この形態は、請求項9〜請求項
14に対応する。位置検出用送信機の配置と位置検出処
理が変更された以外は、第1の実施の形態と同一であ
る。
【0085】この形態では、請求項9の第1の領域,第
2の領域,第3の領域,第4の領域及び第5の領域は、
それぞれ、円C1,円C4,領域Ra,領域Rb及び領
域Rcとして具体化されている。この例では、位置検出
用送信機が、図23における座標A(xa,ya),B
(xb,yb),C(xc,yc)及びD(xd,yd)に、
それぞれ配置される。図23において、座標A(xa,
ya),B(xb,yb)及びC(xc,yc)は、各々三
角形の頂点に位置し、座標D(xd,yd)は、前記三角
形の重心位置に配置されている。
【0086】また、4つの位置検出用送信機によって形
成される無線ゾーンを、それぞれ、円C1,C2,C3
及びC4とし、円C1と円C4との交点をE、Fとす
る。図22のステップS41では、図15に示したレベ
ル補正を行う。次のステップS42では、1番目の位置
検出用送信機について、受信レベルE1の測定と識別符
号の検出を実施する。
【0087】同様に、ステップS43では、2番目の位
置検出用送信機について、受信レベルE2の測定と識別
符号の検出を実施する。ステップS44では、3番目の
位置検出用送信機について、受信レベルE3の測定と識
別符号の検出を実施する。ステップS45では、4番目
の位置検出用送信機について、受信レベルE4の測定と
識別符号の検出を実施する。
【0088】次のステップS46では、検出された受信
レベルE1,E2,E3の大小関係を識別する。続くス
テップS47〜S50の処理において、移動局101が
存在する領域を特定する。ステップS51では、検出さ
れた移動局101の位置を表示する。ステップS47〜
S50の内容の詳細について、具体例を参照しながら、
以下に説明する。
【0089】ステップS47では、受信レベルの大小関
係(E1>E2>E3)に基づいて、最も受信レベルの
高い、位置検出用送信機1の領域を選択する。図23の
例では、受信レベルが最も大きい位置検出用送信機が座
標A(xa,ya)に存在するので、半径rの円C1で囲
まれた領域を選択する。ステップS48では、三角形の
重心位置に配置された位置検出用送信機4に対する受信
レベルE4と、最大の受信レベルE1とを比較する。E
4>E1なら、ステップS49に進み、E4≦E1な
ら、ステップS50に進む。
【0090】E4>E1の場合には、ステップS49
で、直線EFと円C4の円弧EFで囲まれる領域Rcを
求める。また、E4≦E1ならば、ステップS50で、
直線EFと円C1の円弧EFで囲まれる領域Rbを求め
る。
【0091】
【発明の効果】本発明では、複数の位置検出用送信機と
位置検出用受信機を用いて位置検出を行なうので、例え
ば、位置検出精度が要求される屋内においては上記送受
信機を設置すればよく、要求される検出精度に応じて柔
軟に位置検出システムを構築することができる。さら
に、複数の位置検出用送信機を用いた小ゾーン構成を採
用することにより、連続的な位置検出が可能になる。ま
た、位置検出用送信機と位置検出用受信機は、時分割で
送受信を行なうので、間欠的な送受信でよく、送信機及
び受信機の省電力化に非常に有効である。
【0092】従って、送信機及び受信機を小型化するこ
とができる。また、受信レベル検出においては、送受信
ダイバーシチを適用することにより、フェージングによ
る測定誤差が低減される。また、受信レベルデータを重
み付けを行なって処理するとともに受信レベルの大小判
定を多数決判定で行なうことにより、位置検出システム
における受信レベル測定誤差及び受信レベル判定誤差を
極めて小さくすることが可能である。
【0093】さらに、本発明では、予め位置登録した基
地局を求め、その基地局の無線ゾーン内のエリアを分割
して領域指定することができるので、移動局の位置を従
来に比べ精度良く検出できる。また、電気通信網に接続
されたクライアントにおいて、位置検出及び表示を行な
うことができるので、通信網に組み込まれた高精度位置
検出システムを構築できる。更に、本発明では、移動局
側においても位置検出及び表示ができるので、電気通信
網とは独立した位置検出システムを構築することも可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】位置検出システムの主要部の基本構成を示すブ
ロック図である。
【図2】図1のシステムの制御上の階層区分を示すブロ
ック図である。
【図3】使用する位置検出用送信機の数が3の場合のそ
れらの配置と無線ゾーンの位置関係を示す平面図であ
る。
【図4】使用する位置検出用送信機の数が4の場合のそ
れらの配置と無線ゾーンの位置関係を示す平面図であ
る。
【図5】位置検出用送信機501の構成を示すブロック
図である。
【図6】位置検出用受信機600の構成を示すブロック
図である。
【図7】ノートパソコン102の機能上の構成を示すブ
ロック図である。
【図8】クライアント310の機能上の構成を示すブロ
ック図である。
【図9】移動局101の構成を示すブロック図である。
【図10】基地局201の構成を示すブロック図であ
る。
【図11】移動局の基地局への割り当てのための制御を
示すブロック図である。
【図12】位置検出用送信機の送信タイミングの例を示
すタイムチャートである。
【図13】位置検出用送信機の送信タイミングの例を示
すタイムチャートである。
【図14】位置検出用受信機の受信レベル検出タイミン
グを示すタイムチャートである。
【図15】位置検出用送信機からの信号をレベル補正す
るための処理の内容を示すフローチャートである。
【図16】レベル補正前と補正後の受信レベルの変化を
示すグラフである。
【図17】第1の実施の形態の位置検出処理を示すフロ
ーチャートである。
【図18】3つの位置検出用送信機の位置と処理対象の
位置及び領域を示す平面図である。
【図19】3つの位置検出用送信機の位置と処理対象の
位置及び領域を示す平面図である。
【図20】3つの位置検出用送信機の位置と処理対象の
位置及び領域を示す平面図である。
【図21】4つの位置検出用送信機の位置と処理対象の
位置及び領域を示す平面図である。
【図22】第2の実施の形態における位置検出処理の内
容を示すフローチャートである。
【図23】第2の実施の形態における4つの位置検出用
送信機の位置と処理対象の位置及び領域を示す平面図で
ある。
【符号の説明】
10 第1制御系 20 第2制御系 30 第3制御系 101 移動局 102 ノートパソコン 111 アンテナ 112 高周波回路 113 変復調回路 114 通信情報処理回路 115 コーデック 116 スピーカ 117 マイク 118 制御ユニット 119 記憶回路 120 インタフェース回路 151 位置検出部 152 地図データ記憶部 153 表示部 201 基地局 202 無線ゾーン 211 アンテナ 212 高周波回路 213 変復調回路 214 通信情報処理回路 215 コーデック 216 受信レベル検出回路 217 制御ユニット 218 記憶回路 300 回線制御局 310 クライアントコンピュータ 320 データベース 351 位置検出部 352 データベース制御部 353 地図データ記憶部 354 表示部 400 電気通信網 501,502,503,504 位置検出用送信機 511,512,513,514 無線ゾーン 521 記憶ユニット 522 識別符号データ 523 位置座標データ 524 変調回路 525 高周波回路 526 タイミング制御回路 527 アンテナ切替器 528,529 アンテナ 530 電源ユニット 600 位置検出用受信機 621,622 アンテナ 623,624 高周波回路 625,626 受信レベル検出回路 627,628 復調回路 629 制御ユニット 630 インタフェース回路 ZA,ZB,ZC,ZD 無線ゾーン

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の電気通信網と接続された無線基地
    局と、 前記無線基地局との間で無線通信が可能な移動局と、 互いに離れた位置に配置され、それぞれが所定の無線信
    号を発信する複数の無線標識と、 前記移動局と接続され、前記複数の無線標識からの電波
    のそれぞれの受信レベルを検出する標識信号検出手段
    と、 前記複数の無線標識のそれぞれの設置位置と、前記標識
    信号検出手段が検出した前記複数の無線標識のそれぞれ
    の受信レベルに基づいて、前記移動局の位置を検出する
    位置検出手段と、 前記位置検出手段が検出した位置の情報を表示する位置
    表示手段とを設けたことを特徴とする位置検出システ
    ム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の位置検出システムにおい
    て、 前記電気通信網に接続され、情報の書き込みと読み出し
    が可能なデータベース手段と、 前記位置検出手段が検出した位置の情報を、前記移動局
    及び前記無線基地局を介して、前記データベース手段に
    登録する位置記憶制御手段と、 前記電気通信網に接続され、前記データベース手段に保
    持された位置情報を読み出して、前記移動局の位置を表
    示する位置監視表示手段とを更に設けたことを特徴とす
    る位置検出システム。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の位置検出システムにおい
    て、 前記電気通信網に前記無線基地局が複数接続され、 前記複数の無線基地局が検出する前記移動局からの電波
    の受信レベルに応じて、前記複数の無線基地局のうちの
    1つを前記移動局との通信に割り当てる回線制御手段
    と、 前記回線制御手段により前記移動局との通信に割り当て
    られた無線基地局の存在位置を示す情報もしくは識別符
    号を前記データベース手段に登録する基地局記憶制御手
    段とを更に設けたことを特徴とする位置検出システム。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の位置検出システムにおい
    て、前記位置検出手段が前記電気通信網に接続され、前
    記複数の無線標識のそれぞれの設置位置と、前記標識信
    号検出手段が検出した前記複数の無線標識の各々の受信
    レベル及び識別符号の情報を、前記移動局及び前記無線
    基地局を介して前記位置検出手段に送信することを特徴
    とする位置検出システム。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の位置検出システムにおい
    て、前記移動局の位置表示に利用される地図の情報を保
    持する地図情報保持手段を更に設けたことを特徴とする
    位置検出システム。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の位置検出システムにおい
    て、制御の種別に応じて予め複数に区分された階層毎
    に、互いに分離された制御手段を用いることを特徴とす
    る位置検出システム。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の位置検出システムにおい
    て、1つの無線基地局の通信可能エリアの中に、前記無
    線標識を3つ以上配置したことを特徴とする位置検出シ
    ステム。
  8. 【請求項8】 移動局と通信可能な無線基地局の通信可
    能ゾーン内で、それぞれが所定の無線信号を発信する少
    なくとも3つの無線標識を互いに離れた位置に配置し、 前記移動局の近傍に配置される標識信号検出装置を用い
    て前記無線標識からの電波のそれぞれの受信レベルを検
    出し、 前記複数の無線標識のうち検出された受信レベルが最大
    の第1の無線標識と、前記複数の無線標識のうち検出さ
    れた受信レベルが2番目に大きい第2の無線標識と、前
    記複数の無線標識のうち検出された受信レベルが3番目
    に大きい第3の無線標識をそれぞれ識別し、 前記第1の無線標識の存在位置に対応する第1の位置
    と、前記第2の無線標識の存在位置に対応する第2の位
    置と、前記第3の無線標識の存在位置に対応する第3の
    位置を識別し、 前記第1の無線標識からの電波が所定の条件で受信され
    る範囲を示す第1の領域を識別し、 前記第1の位置と第2の位置とを結ぶ第1の線分と直交
    し、かつ前記第1の線分を2等分する第2の線分を求
    め、 前記第1の領域を前記第2の線分を境界として分割して
    得られる限定領域の一方を第2の領域として識別し、 前記第2の位置と第3の位置とを結ぶ第3の線分と直交
    し、かつ前記第3の線分を2等分する第4の線分を求
    め、 前記第2の領域を前記第4の線分を境界として分割して
    得られる限定領域の一方を第3の領域として識別し、 前記第3の領域に基づいて、前記移動局の位置を検出す
    ることを特徴とする位置検出方法。
  9. 【請求項9】 それぞれが所定の無線信号を発信する4
    つの無線標識を利用し、 前記無線標識の3つを、移動局と通信可能な無線基地局
    の通信可能ゾーン内の互いに離れた位置に配置し、もう
    1つの無線標識を前記3つの無線標識のそれぞれの設置
    位置を3つの頂点とする3角形の重心位置に配置し、 前記移動局の近傍に配置される標識信号検出装置を用い
    て前記4つの無線標識からの電波のそれぞれの受信レベ
    ルを検出し、 前記3角形の頂点に配置された3つの無線標識のうち、
    検出された受信レベルが最大の第1の無線標識を識別
    し、 前記4つの無線標識のうち、前記3角形の重心位置に配
    置された第2の無線標識を識別し、 前記第1の無線標識からの電波が所定の条件で受信され
    る範囲を示す第1の領域を識別し、 前記第2の無線標識からの電波が所定の条件で受信され
    る範囲を示す第2の領域を識別し、 前記第1の領域と第2の領域の重なる部分を第3の領域
    として識別し、 前記第3の領域を分割して得られる2つの領域を、第4
    の領域及び第5の領域として識別し、 前記第1の無線標識からの電波の受信レベルと、前記第
    2の無線標識からの電波の受信レベルとの大小関係に応
    じて、前記第4の領域及び第5の領域の何れか一方を選
    択し、 選択された第4の領域又は第5の領域に基づいて、前記
    移動局の位置を検出することを特徴とする位置検出方
    法。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の位置検出方法におい
    て、前記第3の領域を前記第4の領域及び第5の領域に
    分割するときには、前記第1の領域の輪郭線と第2の領
    域の輪郭線との2つの交点を通る線分を境界として、前
    記第3の領域を2分割することを特徴とする位置検出方
    法。
  11. 【請求項11】 請求項8又は請求項9記載の位置検出
    方法において、前記無線標識からの無線信号の発信を間
    欠的に実施し、前記無線信号に前記無線標識の識別符号
    を含めることを特徴とする位置検出方法。
  12. 【請求項12】 請求項8又は請求項9記載の位置検出
    方法において、前記無線標識のそれぞれが、互いに離れ
    た位置に配置された複数の送信アンテナを交互に利用し
    て無線信号を送信し、前記標識信号検出装置が、互いに
    離れた位置に配置された複数の受信アンテナを交互に利
    用して、前記無線標識からの電波を検出することを特徴
    とする位置検出方法。
  13. 【請求項13】 請求項8又は請求項9記載の位置検出
    方法において、複数の無線標識からの電波の受信レベル
    の大小関係を識別する際に、同一の無線標識について互
    いに異なる時点で検出された複数の受信レベルの値を重
    み付けし平均化して得られる値を識別することを特徴と
    する位置検出方法。
  14. 【請求項14】 請求項8又は請求項9記載の位置検出
    方法において、複数の無線標識からの電波の受信レベル
    の大小関係を識別する際に、互いに異なる時点で検出さ
    れた受信レベルの比較を複数回実施して、複数種類の比
    較結果が得られた場合には、同一の比較結果が得られた
    回数が最大の比較結果を最終的に採用することを特徴と
    する位置検出方法。
  15. 【請求項15】 請求項8記載の位置検出方法におい
    て、複数の無線標識からの電波の受信レベルの大小関係
    を識別する前に、前記複数の無線標識の各々の位置を頂
    点位置とする多角形の重心位置で、各無線標識からの電
    波の受信レベルが等しくなるように、レベル補正を実施
    することを特徴とする位置検出方法。
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